Способ фотоседиментационного анализа пластинчатых частиц Советский патент 1990 года по МПК G01N15/04 

Изобретение относится к области исследований свойств дисперсных. материалов и может быть использовано для анализа их гранулометрического состава в химической, горнообогатительной и других отраслях промышленности.

Цель изобретения - ускорение и снижение трудоемкости анализа.

На чертеже приведена схема реализации способа.

Кювету 1 с исследуемой средой зондируют излучением источника 2, расширенным телескопической системой 35 в направлениях, параллельном и перпендикулярном оседанию частиц. Это осуществляют с помощью делительной пластины Ц (при необходимости выво315

дится из светового потока) и зеркал 5 и 6, Ослабленные средой световые потоки попадают на фотоприемники 7 и 8. Сигналы поступают на устройст- во 9 сопряжения ЭВМ и далее на ЭВМ.

Способ осуществляют следующим образом.

Исследуемый порошок диспергируют и просеивают -через сито, отделяя час- тицы с размерами, превышающими верхнюю границу применения фотоседимен- тационного анализа. В кювету заливают дисперсионную жидкость, зондируют излучением в направлениях, параллель- ном и перпендикулярном оседанию частиц, и определяют значение световых потоков, ослабленных седиментацион- ной жидкостью в соответствующих направлениях -FOI, и F01. Затем в кювету помещают исследуемый порошок, тщательно перемешивают его, повторно аналогичным образом зондируют суспензию и измеряют ослабленные ею световые потоки Fц и F.

Коэффициент формы исследуемых частиц определяют1 по формуле

Р

InFon InFn - К lnF0i - lnF1 ;

(1)

i,

ou ; 01

де К -- const - отношение длин

зондируемых соответственно в направлении,пер- 35 пендикулярном и параллельном оседанию частиц; ослабленные седиментационной 40 жидкостью световые потоки в направлениях, соответственно параллельном и 45 перпендикулярном оседанию частиц; F м Fj - ослабленные суспензией световые потоки в направ-50 лениях, соответственно параллельном и перпендикулярном оседанию частиц. 55

Регистрацию световых потоков F,, Fj проводят за время, не превышаю-, ее время выпадения крупной фракции

на высоту оседания Н (расстояние от свободного края суспензии до оси пучка, перпендикулярного седиментации). Значение динамического коэффициента формы ЭД, находят, используя известное соотношение

i/з . --г.

Ц/ П

эе

УЗ-Р (Р 1)

-ПТ-Г2

arctg

Для исследуемого порошка задают граничные размеры фракций, которые соответствуют стоксовскому диаметру частиц dg. С учетом динамического коэффициента формы расчитывают эквивалентные диаметры фракций, соответствующие ds по формуле

(3)

$ Q 5

0

5 40 5 50 5

По закону Стокса находят время оседания каждой фракции. Затем суспензию зондируют пучком, проходящим перпендикулярно оседанию частиц, и через рассчитанное для каждой фракции время измеряют потоки и соответствующие им показатели ослабления Ј.t. Показатель ослабления пропорционален сумме площадей сечений частиц, пересекающих световой пучок. Разность показателей ослабления, соответствующих времени выпадения частиц с граничными размерами для каждой фракции, умножения на средний диаметр фракции, пропорциональна объему данной фракции. Определяя долю каждой фракции в общем объеме порошка, находят гранулометрический состав исследуемого образца.

Формула изобретения

Способ фотоседиментационного анализа пластинчатых частиц, включающий зондирование седиментационной жидкости перпендикулярно оседанию частиц и измерение ослабленного ею светового потока, осаждение частиц и опре- - деление их коэффициента формы, отличающийся тем, что, с целью ускорения и снижения трудоемкости анализа, исследуемую суспензию одновременно зондируют излучением, проходящим параллельно оседанию частиц, регистрируют в соответствующих направлениях ослабленные световые потоки, а коэффициент формы частиц и находят из соотношения

к

InF

о и

5

- InF и

InF

01

- InF,

де К const он

и F

01

отношение длин зонди- 5 руемых объемов соответственно в направлении , перпендикулярном и параллельном оседанию частиц , 10 ослабленные седимента- ционной жидкостью све15 8715

товые потоки в направлениях соответственно параллельном и перпендикулярном оседанию частиц;

Fj - ослабленные суспезией световые потоки в направлениях соответственно параллельном и перпендикулярном оседанию частиц.

Изобретение относится к области исследований свойств дисперсных материалов и может быть использовано для анализа их гранулометрического состава в химической, горнообогатительной и других отраслях промышленности. Целью изобретения является ускорение и снижение трудоемкости анализа. Для осуществления способа кювету с дисперсионной жидкостью зондируют излучением в направлениях, параллельном и перпендикулярном оседанию частиц, и определяют значения световых потоков F_о11 и F_о1, ослабленных седиментационной жидкостью в этих направлениях. Затем в кювету помещают исследуемый порошок, тщательно перемешивают его, повторно аналогично зондируют суспензию и измеряют ослабленные ею световые потоки F₁₁ и F₁. Коэффициент формы частиц β определяют по формуле β=K(LNF_о11-LNF₁₁)/(LNF_о1-LNF₁), где K = L₂/L₁ = CONST -отношение длин зондируемых объемов в направлениях, перпендикулярном и параллельном оседанию частиц. Далее суспензию зондируют только излучением, перпендикулярным направлению оседания частиц, и через рассчитанное согласно закону Стокса для каждой фракции время измеряют световые потоки и соответствующие им показатели ослабления ε₁T. Затем по известным методикам вычисляют процентное содержание каждой фракции в исследуемом порошке. 1 ил.